KR20150081252A - 구조물을 조립하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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하이 윈드 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 부속품으로부터 건축된 구조물을 조립하는 장치에 관련된 것이며, 특별히 풍력 터빈이다. 상기 장치는 이용 가능한 지지 구조물 위에 부속품을 놓기 위한 목적으로 표면 위에 놓여진 승강 수단을 포함하는바, 이 점에서 승강 수단의 붐에는 부착 수단이 함께 있는 주된 호이스팅 케이블이 제공 되어지며, 부착 수단에는 호이스팅 태클과 같은 것으로 붐으로 승강하기 위해 해제 가능한 부속품의 부착을 위한 것으로, 안내 장치는 이동 장치의 수단에 의한 붐의 길이방향 축을 따라 이동을 위한 붐에 연결되어 있으며, 안내 장치는 적어도 일 방향으로 부착 수단의 이동을 제한하기 위하여 형성 되어진다. 본 발명은 발명된 장치의 사용을 위한 방법과 관련된 것이다.

Description

구조물을 조립하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A STRUCTURE}
본 발명은 구조물을 조립 시키기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 구조물을 조립 시키기 위한 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 풍력 터빈(turbine)의 조립을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 비록 본 발명은 바다에서 풍력 터빈과 같은 높은 구조물의 조립에 관한 것을 주로 설명 할것이지만, 본 발명에 따른 장치와 방법은 분명히 육지 위(내륙) 및 바다(연안) 모두 에서 사용될 수 있다.
육지 또는 바다에서 건설, 유지 및/또는 수리 되어지는 높은 구조물의 수가 증가하고 있다. 전형적인 예가 곤돌라(gondola)(또는 나셀(nacelle) 이라고 언급되는)를 포함하는 풍력 터빈이다. 나셀은 다수의 회전자 날이 배열되어 있는 허브(hub)와 함께 제공된다. 회전자 날은 바람의 운동에너지를 나셀의 샤프트(shaft)의 회전 운동으로 변환 시키는데, 이는 발전기에 의하여 전기 에너지(energy)로 변환된다. 큰 구조물과 같은 것을 조립하기 위하여 부속품은 적절한 표면으로부터 선행기술에 따라 처리되어야 하는데, 예를 들어 선박과 같은 것으로 표면 위에 놓여져 있고 이미 구조물의 현존하는 지지 구조물위에 놓여져 있는 크레인(crane)에 의하는 것을 말한다. 예를 들어, 풍력 터빈의 경우 지지 구조물은 적절한 토대 위에 놓여져 있는 마스트(mast)를 포함 할 수 있다.
크고 무거운 부속품을 승강 및 놓는 것은 바람에 의하여 방해 받는다. 풍력 터빈 날과 같은 부속품들은 풍 하중에 매우 민감하기 때문에, 지지 구조물 또는 이미 설치된 부속품에 대해 들어 올려지는 부속품은 거대하고 예상치 못한 이동에 노출될 수 있으며, 이는 조립을 더욱 어렵게 만들거나 심지어 불가능하게 만든다. 본 발명의 목적은 특히 풍력 터빈인 큰 구조들의 부속품들이 바람에 덜 민감한 방식으로 특히 풍력 터빈인 지지 구조 상에 놓이고 조립될 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 특성을 지니는 장치와 함께 성취된다. 부속품에 의해 건설되는 구조물 조립을 위한 본 발명에 따른 장치는, 특히 풍력 터빈은, 사용할 수 있는 지지 구조물 위에 부속품을 놓기 위한 목적으로 표면 위에 놓여진 승강 수단을 포함한다. 이점에서 승강 수단의 붐(boom)은 붐으로의 승강을 위해 해제할 수 있는 부속품을 위하여, 호이스팅 태클(hoisting tackle)과 같은 부착 수단 및 호이스팅 케이블(hoisting cable)과 함께 제공되어진다. 이점에서 붐은 더 나아가 부착 수단을 위한 안내 장치를 포함하는데, 안내 수단은 붐의 길이방향 축을 따라 움직이기 위해 이동 장치의 수단에 의해 붐에 연결되어있다. 그리고 안내 장치는 적어도 일 방향으로 부착 수단의 이동을 제한하기 위하여 형성되어 있다.
본 발명에 따르면 안내 장치는 부착 수단의 이동이 적어도 일 방향으로 제한되기 위하여 바람직하게 부착 수단과 연결을 위해 형성 된다. 호이스팅 케이블은 승강 수단의 주된 호이스팅 케이블이다.
안내 장치를 제외하고는, 부속품을 승강 및 놓는 것은 바람직하게 이미 알려진 승강 수단, 특히 크레인을 적용하여 본 발명에 따라 수행되며, 그것은 붐은 부착 수단의 외부 끝에 제공된 주된 호이스팅 케이블과 함께 제공된다. 특별히 호이스팅 블록(hoisting block) 또는 호이스팅 태클이다. 안내 장치를 지나가게 함으로써 다른 목적으로 승강 수단을 이용하는 것이 가능하다. 만약 원한다면, 호이스팅 블록은 많은 수의 주된 호이스팅 케이블로부터 본 발명을 따라서 매달릴 수 있다.
주된 호이스팅 케이블로부터 매달린 부속품을 들어 올리는 것은 바람에 대하여 민감하다. 적어도 승강 및 하강의 일부 동안, 안내 장치의 사용은 부착 수단의 이동을 제한한다. 이 때 부속품들은 조립을 위하여 연결될 것이다. 원하지 않는 부속품의 이동 또한 이로써 제한될 것이며, 큰 구조물은 보다 효율적이고 안전한 방법에 의하여 조립 될 수 있다. 본 발명의 추가적인 이점은 안내 장치를 구비한 알려진 크레인의 붐을 제공하고 안내 장치가 이러한 크레인의 주요 호이스팅 케이블의 호이스팅 블록 상에서 맞물리거나 결합되게 허용함으로써 그것이 간단한 방식으로 실현될 수 있다는 것이다.
본 발명된 장치의 더 큰 이점은 매우 좋지 않은 조건의 상황에서 작업이 일어날 수 있도록 허용하는 것이다. 반면에 이미 알려진 장치는 오직 결정된 바람의 속도에 따라서만 배치될 수 있다. 육지 또는 바다 위에서의 구조물 조립 시간은 명백하게 감소 될 수 있을 것이다. 안내 장치는 예를 들어 부착 수단으로부터 멀어지는 것과 같이 붐의 길이방향 축을 따라서 쉽게 이동할 수 있으며, 그에 따라 승강 수단은 선행 기술의 승강 수단처럼 작동할 수 있다. 부착 수단을 해제함으로써 지지 구조물의 표면으로부터 승강 수단에 의해 들어올리는 부속품까지 훌륭한 접근성을 유지할 수 있다.
장치가 부속품에 의해 건설된 바다에서의 구조물을 조립하는데 적용되는 경우, 특히 풍력 발전 터빈인, 표면은 바람직하게 선박을 포함하고, 더 바람직하면 갑판 승강형 플랫폼(platform)을 포함한다. 육지 상에서의 구조물의 조립을 위해 표면은 선택적으로 지면에 의해서 또는 예를 들어 승강 수단을 위해 제공된 베어링(bearing) 구조에 의해 형성될 수 있다.
본 장치의 실시 예는 안내 장치가 부착 수단으로의 연결을 위해 형성되어서 부착 수단의 이동은 붐의 길이방향 축을 가로지르는 방향으로 제한되는 것을 특징을 갖는다. 이 방향은 바람직하면 승강 평면을 가로지르는 방향으로 움직이며, 이 평면은 붐과 자유롭게 걸리는 주된 호이스팅 케이블에 의하여 형성된다.
제공되는 본 발명의 다른 실시 예는 이 장치, 이것의 안내 장치가 부착 수단으로의 연결을 위해 형성되어서 부착 수단의 이동이 자유롭게 걸리는 주된 호이스팅 케이블의 길이방향 축 이외의 다른 방향으로 제한되는 것이다.
부착 수단의 이동을 제한하기 위하여, 특히 호이스팅 블록의 경우, 모든 이동을 방지하는 것은 필요하지 않다. 현재 발명의 목적은 어떤 순간이 허용되는 경우에 또한 성취되는 것이다. 제공된 더 선호되는 본 발명의 실시 예는 장치, 즉 이 장치의 안내 장치가 부착 수단의 이동을 위하여 부착 수단으로의 연결을 위해 형성되고, 더 특별하게는 부착 수단의 이동이 승강 수단의 붐에 대해 사전에 정해진 거리를 넘지 않도록 방지되는 것이다. 부착 수단의 움직임이 제한되지 않는 거리는 원하는 바에 의해 설정될 수 있다. 본 실시 예는 제한 거리가 조절가능하고 날씨 및 다른 조건에 의해 영향을 받지 않거나 거의 영향을 받지 않는 이점을 가진다.
비록 상기 거리는 넓은 범위 내에서 선택할 수 있지만, 실시 예 에서는 장치의 사전에 결정된 거리의 양은 최대 20cm이며, 더 바람직하게는 최대 10cm이고, 가장 바람직하게는 최대 5cm인 것이 이롭다.
본 발명의 실시 예에서 안내 장치는 부착 수단을 위해 클램핑(clamping) 장치를 포함하여, 부착 수단의 이동이 안내 장치에 대해 이동하도록 실직적으로 방지한다. 이 실시예의 이점은 승강 시 바람에 대한 민감도가 더 감소된다는 점이다. 그러므로 부착 수단의 움직임이 본 실시 예에서 여전히 가능한 거리는 실질적으로 0이다
사용되는 동안 부착 수단이 안내 장치에 연결될 수 있는 방법이 여러 가지 있다. 본 발명의 실시 예에서는 장치가 제공되는데, 안내 장치는 코엑팅(co-acting) 연결수단, 바람직하면 기계적 자연에 의해 부착 수단에 연결되어질 수 있다.
이 측면에서 특별히 적합한 장치는 작은 힘이 적용되는 동안 안내 장치가 위에 있고 부착 수단 위에 제공된 바퀴를 포함한다. 대체적인 실시 예는 안내 장치 위에 제공되어지고 작은 힘이 적용되는 동안 부착 수단의 아래 또는 사이에서 밀수 있는 바퀴를 포함하는 연결 수단을 포함한다.
그러나 다른 실시 예는 부착 수단과 안내 장치 사이에서 움직이는 케이블(cable)을 포함하는 연결 수단을 포함한다. 상기 부착 수단의 이동의 자유도는 윈치(winches) 및 그와 같은 것을 사용하여 특정 인장력과 함께 케이블을 조임으로써 조절 할 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 실시 예는 안내 장치가 상호 연결된 빔(beam)들의 프레임(frame)을 포함하고, 적어도 하나의 빔 및 바람직하게 두 개의 빔은 붐으로부터 부착 수단 및 최소 부분적으로 부착 수단을 둘러싸는 방향으로 늘어나는 특징을 지닌다. 예를 들어 적어도 하나 및 바람직하게 두 개의 빔들은 붐을 가로지르는 방향으로 움직이는 주된 빔에 연결되어 있다. 적어도 하나 및 바람직하게 두 개의 빔은 각각 부착 수단의 일 방향 및 다른 방향으로 움직이고, 그러므로 붐을 가로지르는 방향으로 부착 수단의 이동이 제한된다. 이 실시 예는 다른 방향으로의 부착 수단의 이동이, 예를 들자면 승강 방향으로, 실질적으로 방해 받지 않는다는 장점이 있다.
이 실시 예에서는 이 방법에 의해 적어도 하나 및 바람직하게 두 개의 빔이 붐으로부터 가장 먼 거리를 이동하기 때문에 그들은 붐의 길이방향 축의 수직 방향으로 실질적으로 늘어난다. 비록 이 거리가 원칙적으로 제한되어 있지 않지만, 현실적인 실시 예는 적어도 하나 및 바람직하게 두 개의 빔은 붐으로부터 최대 붐의 너비의 두 배 이상의 수직 거리만큼 늘어나는 특징을 지닌다. 이 거리는 바람직하게 붐의 너비의 1.5배 이상에 이르지 않는다. 상기 붐의 너비는 붐의 길이방향 축 및 붐의 방향을 수직 방향으로 움직이는 붐의 가로 방향의 치수를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 실시 예에서 클램핑 장치는 적어도 한 개의 클램핑 빔(clamping beam) 으로 형성되는데, 이 클램핑 빔은 적어도 하나의 빔 위에 고정되고 클램핑의 위치로 부착 수단을 향해 이동할 수 있는 특징을 가진다. 이 실시 예는 부착 수단을 위하여 사용 중에 견실한 클램핑 장치를 제공한다. 클램핑 장치의 정확한 조종은 클램핑 빔(들)의 이동을 위하여 선형의 이동할 수 있는 수단을 포함하는 이 실시 예에 의하여 제공 된다. 적합한 선형의 이동 수단은 예를 들어 하나 또는 더 많은 요크(yoke)들 의 바깥 쪽 끝에 연결된 유압 실린더(cylinder)들을 포함 하는데, 이 요크들은 샤프트(shaft)에 대하여 회전 할 수 있고 하나의 클램핑 빔의 다른 바깥 쪽 끝에 부착되어진다. 요크들은 유압 실린더들에 스트로크(stroke)를 줌으로써 그들의 샤프트에 대하여 회전되어 지는데, 그에 의해 클램핑 빔에 연결되어진 요크의 바깥 쪽 끝 부분들은 이동되어 지고 클램핑 빔은 부착 수단을 향해 움직여 진다.
본 발명에 따르면 안내 장치는 이동 가능한 장치의 수단에 의하여 붐의 길이방향 축을 따라 이동 가능하다. 상기 장치의 실시 예는 이동 할 수 있는 장치가 안내 장치 및 붐의 위에 제공되어진 제1 및 제2의 코엑팅(co-acting) 안내 수단을 포함하는 특징을 갖는다. 실시예의 이로운 점은 제1의 안내 수단이 한 쌍의 바퀴를 포함하고 있는 것이며, 제2의 안내 수단이 T자형 빔, T자형 빔의 테두리를 둘러싸고 있는 한 쌍의 바퀴를 포함하는 것이다. 본 실시 예는 붐을 따라 부드러운 이동을 제공하고, 한 쌍의 바퀴는 안내 장치가 붐의 방향이든 붐으로부터 멀어지는 방향이든 붐을 가로지르는 방향이든 붐으로부터 떨어져 나갈 수 없게 보장한다.
본 장치의 특별히 이로운 실시 예는 안내 장치가 부착 수단이 오르거나 내리는 것에 관하여 부착 수단의 이동을 따라가도록 이동할 수 있는 수단이 형성되는 특징을 갖는다. 이는 바람직하게 이동할 수 있는 장치가 일정한 텐션 윈치에 의해 작동되고 안내 장치에 부착된 텐셔닝 케이블을 포함하여서 텐셔닝 케이블 내 인장력은 바람직하게 안내 장치가 부착 수단 상에 놓이면서 작은 수직력을 가하는 방식으로 실질적으로 일정하게 유지되는 실시 예에 의해 실현된다. 이 목적을 위하여 움직이는 바퀴가 부착 수단에 장착 되는 것 이며, 안내 장치가 놓여진 곳의 쌍방 측 위이다.
다른 실시 예는 장치를 제공하는바, 안내 장치는 보조 장치를 포함하고, 바람직하게 안내 케이블과 함께 투거 윈치(tugger winch) 및/또는 전원 장치를 포함한다. 이 실시 예는 자체적으로 기능을 할 수 있으며 만약 오직 이미 알려진 승강 수단을 원하는 경우 연결되는 것이 필요한 안내 장치를 제공한다. 승강되는 부속품은 맞물려질 수 있고 더 정확한 그것의 포지셔닝(positioning)을 가능하게 하기 위하여 안내 케이블(투거 케이블(tugger cable))에 의하여 조작될 수 있다. 안내 케이블은 현존하는 투거 윈치의 수단에 의하여 조여지거나 풀어질 수 있다. 특별한 실시 예에서 투거 케이블은 크로스 빔(cross beam) 위에 올려진 풀리(pulley)들의 수단에 의해 안내 장치의 프레임에 연결된 가로지르는 빔을 따라 안내되어 진다.
또 다른 실시 예는 장치를 제공하는바, 이것의 부착 수단은 단단하거나 유연한 연결의 수단에 의하여 부착 구조물과 연결되어 부속품이 놓아 질 수 있게 부착된다. 이 실시 예는 상기 부착 구조물이 승강시키려는 부속품의 조건에 따라 선택되어 질 수 있다는 이점을 갖는다. 한 실시 예는 더 정확한 포지셔닝 때문에 부착 수단이 단단한 연결 수단에 의하여 부착 구조물에 연결되는 점에서 추천된다. 한 실시 예에서는 부착 수단이 단단하거나 유연한 연결의 수단에 의하여 부착 구조물에 연결되는데, 부착 구조물은 청구항1에 따라서 부착 수단의 일부를 형성한다.
본 장치의 실시 예를 특징화하여 더 이로운 점이 있는데, 단단한 연결 및/또는 부착 구조물은 각각 부착 구조물 및/또는 삼차원의 부착 구조물의 부분을 이동 및/또는 회전시키는 수단을 포함한다. 이 실시 예는 이점을 갖고 있는데, 부속품이 승강 수단에 의하여 원하는 설치 지점으로 이동이 된 후, 부속품을 설치 지점에 정확하게 운반하기 위하여 정밀한 조작으로 부속품은 회전 축에 대하여 이동하고 회전될 수 있다. 예를 들어 풍력 터빈 날의 경우, 심지어 허브에 날을 올리는 것은 수평과 함께 0보다 더 큰 다른 각도를 형성할 때에도 이 특징은 허브 위에 날을 올리는 선택권을 제공한다. 부착 구조물의 정밀한 이동은 승강 수단의 추가적인 이동 없이 날을 들어올리는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 장치의 실시 예에서 부착 구조물은 요크(yoke)를 포함한다. 요크는 예를 들어 풍력 터빈 날을 승강시키는 동안 부착 수단으로 원하는 너비를 전달하며, 풍력 터빈 날의 기울임을 방지한다. 선호되는 실시 예는 부착 구조물이 블레이드 요크(blade yoke)를 포함하는 것을 특징으로 갖는다.
특별히 본 발명의 이로운 실시 예는 장치를 포함하는데, 이것의 부착 구조물은 맞추어지는 회전자 날 스프레더(spreader)를 포함한다. 회전자 날 스프레더는 길이방향을 지니는 긴 구조물로써, 현재의 실시예의 가로 방향 및 수직 방향은 승강 방향에 상응한다. 스프레더는 길이방향 축 및 가로방향 축의 주위로 스프레더를 회전 시키기 위한 수단 및 예를 들어 전동 피니언(pinion)의 수단에 의해 수직방향 축 주위로 피보팅(pivoting) 시키기 위한 수단과 함께 제공되어진다. 뿐만 아니라, 스프레더의 길이방향의 길이는 바람직하게 늘였다 줄였다 하면서 조절 가능하다. 따라서 이것은 긴 부속품의 맞물리는 부분의 길이에 따라 조절될 질 수 있는바, 예를 들자면 풍력 터빈 날 같은 것이다. 또한 이것은 길이방향으로 회전자 날의 미끄러짐이 가능하도록 스프레더가 메커니즘(mechanism)과 함께 제공되는 이점이 있다. 이로써 중력의 중심은 조절 가능하도록 만들어 질 수 있으며 추가적인 승강 수단의 이동 없이 변형을 통해 허브의 구멍에 상응하는 조립이 있는 동안 회전자 날의 볼트(bolt) 체결은 밀어질 수 있다. 스프레더는 맞물리는 수단과 함께 더 제공되는데, 예를 들자면 그립퍼 암(gripper arm), 슬링(sling), 클램핑, 메커니즘(mechanism) 그리고 부속품의 고정이 가능하게 하는 것들이다.
본 발명에 따른 장치의 실시 예는 부착 구조물이 그립퍼를 포함하는 특징을 갖는다. 또 다른 실시 예에서는 부착 구조물이 부속품을 감싸기 위한 목적으로 슬링을 포함하는데, 특히 풍력 터빈 날의 경우이다. 슬링은 날의 횡단면 주위에 놓여지고 페인트 층의 손상과 날의 다른 손상을 방지한다.
본 발명에 따른 장치는 특별히 풍력 터빈의 마스트, 회전자 날 및/또는 나셀을 포함하고 있는 부속품을 조작하는데 적합하다. 본 발명된 장치는 연안의 풍력 터빈을 12m/s그리고 더 의 풍속에서 까지 조립하는 것을 가능하게 하고, 이미 알려진 장치로 마스트와 나셀은 10m/s의 풍속에서 까지 조립이 가능하며, 완전한 회전자(세 개의 날이 올려져 있는 허브)는 9m/s 풍속에서 까지, 허브와 함께 있는 나셀과 두 개의 미리 올려져 있는 날(버니 이어(bunny ear) 방법이라 불리는)은 약 9m/s풍속에서 까지 그리고 개별적인 회전자 날은 8m/s풍속에서 까지 조립이 가능하다.
본 발명은 마찬가지로 큰 구조물을 조립하기 위한 방법과 관련되어 있는바, 특히 풍력 터빈인, 본 발명에 따른 장치를 사용하여 만든다. 상기 방법은 표면 위에서 본 발명에 따른 장치를 제공하는 것 및 승강 수단을 이용하여 현재의 지지 구조물 위에 부속품을 놓는 것을 포함하는데, 붐의 길이방향 축을 따라 부착 수단의 위치로 이동 장치를 이동시킴으로써 안내 장치에 의하여 부착 수단의 이동을 적어도 일 방향으로 일시적으로 제한된다. 본 발명에 따른 장치를 활용하여 부속품, 특별히 풍력 터빈 날은, 땅 위 또는 바다에서의 지지 구조물 위에서 바람이 부는 조건하에서 올려 놓여 질 수 있다. 장치는 반대로 육지 위 또는 바다에서 구조물을 분해하는 새로운 방법을 위한 선택을 제공하는바, 특히 풍력 터빈의 부속품이다.
발명된 방법의 실시 예는 안내 장치에 대한 부착 수단의 이동이 실직적으로 방지되는 것으로, 클램핑 장치의 부착 수단을 고정시키는 특징을 가지고 있다.
다른 실시 예는 안내 장치가 부착 수단의 승강 또는 하강에 의하여 붐의 길이방향 축을 따라 거기에 부착된 텐셔닝 케이블의 수단에 의해 실질적으로 일정한 인장력과 함께 수동적으로 이동하는 방법을 포함한다. 안내 장치는 부착 수단의 쌍 방향 위의 바퀴 위에 작은 하중이 적용되는 동안 여기에 올려져 있다.
특별히 적절한 실시 예는 다음 단계를 포함한다.
a)부착 수단 또는 부착 구조물과 함께 부속물을 들어 올리는 단계;
b)붐이 매우 가파르게 움직여서 부착 부분이 안내 장치의 외곽 부분까지 도달할 수 없을 때까지 붐을 위쪽을 향하여 기울이는 단계;
c)부착 수단의 바퀴들 상에 도달할 때까지 붐의 길이방향 축을 따라 안내 장치를 이동시키는 단계, 안내 장치는 일정한 텐션 작용으로 전환됨;
d)상기 원하는 조립 위치의 부근에 붐을 피보팅하는 단계;
e)안내 장치와 함께 부착 수단을 고정 시키는 단계;
f)부속품이 원하는 조립 위치에 있을 때 까지 붐을 기울이는 단계;
g)부착 수단을 전체적으로 또는 부분적으로 고정을 푸는 단계; 및
h)원하는 조립 위치 안에 놓이도록 부속품을 내리는 단계를 포함하는 방법.
클램핑 장치가 활동적인 때, 거리를 바로잡으려는 목적을 위한 붐의 이동 뿐만 아니라 마스트 또는 나셀을 내리려는 목적을 위한 호스팅 태클의 하강은 바람직하게 약 500mm로 제한된다. 원하지 않게 높은 경우, 태클(tackle)의 호이스팅 케이블들이 수직 위치로 빠져 나오기 때문에 거의 수평력은 큰 이동과 함께 안내 장치 위에 발생할 지도 모른다. 그럼에도 불구하고 큰 이동이 원해진다면, 안내 장치의 클램핑 포스(clamping force)가 감소되어 질 수 있으며, 클램핑은 바람을 흡수 할 만큼 충분히 크지만 이는 500mm 보다 더 큰 수평 또는 수직의 움직임 때문에 발생하는 힘 보다 더 작다. 이것은 부분적인 언클램핑(unclamping)으로 성취될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시 로 원하는 조립 위치 안에 놓이도록 부속품을 내리는 단계 h) 는 부착 구조물 및/또는 삼차원에서의 부착 구조물의 일부를 이동 및/또는 회전 시키는 것을 포함한다. 부속품은 이로써 더 정확하게 위치에 놓여질 수 있다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
본 발명은 다음의 도면들을 참조하여 더 명확해질 것이고, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1a-1b은 본 발명의 다른 모드에 따른 장치의 실시예의 측면도를 보여준다;
도 2a, 및 2c는 각각 본 발명에 따른 안내 장치의 실시예의 평면도, 측면도 그리고 정면도를 보여준다;
도 3a 및 3b는 각각 본 발명에 따른 안내 장치의 다른 실시예의 측면도 그리고 정면도를 보여준다;
도 4a, 4b 및4c는 본 발명에 따른 안내 장치의 또 다른 실시예의 평면도, 측면도 그리고 정면도를 보여준다;
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 안내 장치의 또 다른 실시예의 측면도 그리고 정면도를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 안내 장치의 또 다른 실시예의 측면도를 보여준다.
도1은 본 발명에 따른 장치(1)의 다른 형태의 측면 모습을 보여준다. 보여지는 실시 예는 바다에서 재킷(jacket; 3) 형태의 지지 구조물 위의 풍력 터빈의 조립을 위해 형성 된다. 본 발명은 재킷 형태의 지지 구조물에 제한되지 않으며, 기타 다른 토대에도 사용될 수 있음이 분명할 것이다. 소위 연결 요소라 하는 마스트를 올리기 위한 모노파일(monopile)로부터 흘수선에 가까이 위치한 둥근 이행 구조물이 함께 하는 드리븐 파일(driven piles)(모노파일(monopiles))은 예를 들어 더 얕은 물의 경우에도 적용되어 질 수 있다. 또한 중력이 기반이 되는 토대는 더 얕은 물에서 적용 될 수 있다. 더 깊은 물 또는 더 큰 풍력 터빈의 경우 소위 삼각대 그리고 트리파일스(Tripiles)라 불리는 것이 재킷에 추가적으로 적용되어 질 수 있다. 놓여지기 위한 풍력 터빈의 부속품은 풍력 터빈 마스트(2), 나셀(21), 을 포함하는바, 이는 도1a-1b에 다른 상태로 보여지며, 및/또는 풍력 터빈의 회전자 날(22) 도 그러하다. 장치(1)은 승강 수단(5) 포함하고, 바람직하게 크래인을 포함하고, 이것은 용기(vessel; 4) 및 붐(6) 위에 놓이는 것으로 이것은 주된 호이스팅 케이블(7)과 함께 제공 되어진다. 이 케이블 위에는 호이스팅 태클(8)과 같은 부착 수단이 배치 되어지고 승강하기 위한 부속품이 해제 가능하게 부착 되어 질 수 있다. 붐(6) 고정된 바깥쪽 끝(6a) 주위를 피보팅하기 위하여 승강수단 플랫폼(platform; 50a)에 연결 되는데, 이것은 차례차례 회전축(51)에 대하여 플랫폼 토대(50b) 주위를 회전할 수 있는 것이다. 붐(6)은 이미 알려진 방식대로 피봇(pivot) 지점 주위를 러프드 인(luffed in), 즉 올려질 수 있고, 러프드 아웃(luffed out), 즉 내려 질 수 있다. 도1a-1b의 호이스팅 태클(8)은 다른 위치에서 비슷하게 보여지며 승강을 위한 부속품은 나셀(21)이다. 용기(4)는 작업 갑판(41)을 지지하는 정착 말뚝(40)이 함께 제공되어 지는 연안의 갑판 승강형 플랫폼을 포함한다. 정착 말뚝(40) 은 해저를 향해 수직 방향으로 이동 가능하며, 물의 레벨(level)에 따른 작업 갑판(41)의 고도 위치는 잭(jacks)(유압식) 또는 기어 랙 피니언(rack pinion) 구동 방식의 수단에 의하여 파일(pile;40)에 따른 작업 강판(41)을 이동시킴으로써 변경할 수 있다. 만약 원한다면, 작업 강판(41)은 승강 되고 놓여지는 부속품을 위한 저장 장소와 함께 제공 되어진다. 본 발명에 따라 방법이 가능하기 위해서는 용기(4)는 바다에서 이용할 수 있는 지지 구조물(3)의 바로 가까이에 정박되도록 수행되어야 하고, 어떤 경우에도 지지 구조물(3)은 러프드 아웃(luffed-out)위치에 있는 붐(6)와 함께 들어올리는 수단(5)의 범위 사이에 놓여있어야 한다.
본 발명에 따르면 적어도 일 방향(61) 로 제한될 수 있는 호이스팅 태클(8)의 움직임을 가지는 호이스팅 태클(8)을 위해서 붐(6)은 안내 장치(10)을 포함한다. 비록 필수적이지는 않지만, 이 제한된 방향(61)은 일반적으로 붐(6)의 길이방향 축(60)을 가로지르게 움직이는 방향이 될 것이다. 도2a에 따르면 호이스팅 태클(8)은 일반적으로 풀리 하우싱(pulley housing; 80)및 호이스팅 후크(hoisting hook;81) 포함한다. 작은 힘이 적용되는 동안 안내 장치(10) 위에 있는 바퀴들 (80a) 및(80b)가 양 쪽에 함께 있는 호이스팅 태클(8)이 제공 된다. 호이스팅 태클(8)의 바퀴들(80a, 80b) 위에 작은 무게가 각각 작용되는 동안 안내 장치(10)가 있기 때문에, 안내 장치(10)은 실질적인 방법에 의하여 호이스팅 태클 (8)을 따라갈 것이다. 안내 장치(10)의 호이스팅 윈치(미도시) 각각의 낮은 하중을 흡수하는 역할을 하며, 윈치(winch)는 바람직하게 소위 지속적인 탠션(tension) 작동 모드(mode)를 통하여 조절 된다. 큰 부분의 하중은 안내 장치(10)의 호이스팅 케이블 안의 인장력에 의하여 흡수 된다. 호이스팅 태클(8)의 바퀴들(80a, 80b)은 이 호이스팅 태클(8)(빔(101a, 101b)의 방향) 길이방향으로 실직적으로 저항력에 마주치지 않고 붐(6)꼭대기에 있는 호이스팅 쉐이브스(hoisting sheaves) 아래로 수직으로 매달려 유지되도록 한다.
안내 장치(10)의 실시 예는 도2a, 2b 및 2c에서 더 자세하게 보여진다. 보여지는 안내 장치(10)은 상호 연결된 빔들의 프레임(frame)을 포함하는데, 직각의 기초 프레임으로부터 늘어나는 적어도 두 개의 빔들은(101a, 101b), 두 개의 가로지르는 빔들(103a, 103b)와 두 개의 수직의 빔들(104a, 104b)로 형성 되며, 호이스팅 태클(8)의 방향으로 붐(6)으로부터, 이는 붐(6) 길이 방향 축(60)의 실직적인 수직이다. 프레임은 두 개의 경사진 빔들(102a, 102b) 및 두 개의 경사진 빔들(102a', 102b')에 의하여 더 보강 되어진다. 빔들(101a, 101b)의 길이는 적어도 부분적으로 호이스팅 태클(8) 및 특별히 거기의 풀리 하우싱(80)을 감싸고 있다. 빔들(101a , 101b) 사이의 호이스팅 태클(8)의 위치는 붐이 올라가는 정도 및 호이스팅 태클(8)의 높이에 의존한다. 호이스팅 태클(8)은 주된 호이스팅 케이블(7)로부터 매달려 있기 때문에, 풍력 터빈 부속품을 위해 요구되는 가장 높은 호이스팅 높이에 부합하는 호이스팅 태클(8)의 호이스팅 높이 및 터빈 마스트의 기초(3)의 호이스팅 태클 중심 선까지의 도달까지 도2a에 도시된 풀리 하우징(80)의 왼편의 위치(A)는 붐(6) 안에서 들어 올림으로써 도달된다. 비록 짧은 마스트와 함께 있는 풍력 터빈의 경우 풍력 터빈 부속품을 위해 요구 되는 더 낮은 호이스팅 높이와 함께 하겠지만, 오른편 위치 B는 일반적으로 같은 붐의 위치에 도달할 것이다. 두 개의 빔들(101a, 101b)는 바람직하게 최대 붐 너비(63) 두 배에 해당하는 직각의 거리 (62)를 넘어서 붐(6)으로부터 늘어나는데, 이는 충분한 견고함을 제공하기 위함이다. 안내 장치(10)은 클램핑 빔(105)의 형태의 호이스팅 태클(8)읠 위한 클램핑 장치와 함께 제공되는바, 이는 빔들(101a 또는 101b)에 요크(yoke; 106)과 함께 부착되고 이는 호이스팅 태클(8)을 향해 클램핑 위치로 이동 가능하다. 클램핑 빔(105)의 이동은 예를 들어 기초 프레임 위에 배열되어 있고 요크들(106) 중 하나를 조정할 수 있는 유압 실린더(cylinder; 197)의 형태인 선형의 이동 수단에 위치에 자리 잡을 수 있다. 유압 실린더(107)과 함께 호이스팅 태클(8)에 대하여 클램핑 빔 (105)을 클램핑리하게(clampingly) 누르는 것은, 더 바람직하게는 풀리 하우싱(80)에 대하여, 안내 장치 (10)에 관하여 호이스팅 태클(8)의 움직임을 실질적으로 방지한다. 호이스팅 태클(8)은 안내 장치(10)에 대하여 고정 되는바, 또한 붐(6)에 대하여도 그러하다. 호이스팅 태클(8)에 연결된 부속품은 더 큰 정밀함과 함께 위치될 질 수 있으며, 심지어 강한 바람에서도 가능하다. 붐(6)와 함께 크레인의 형태인 이미 알려진 승강 수단(5)가 배치 될 수 있는 이로움이 있으며, 부속품과 함께 맞물림의 고정은 어느 순간에나 종료될 수 있다.
안내 장치(10)은 이동 장치(108,109, 탠셔닝 케이블,호이스팅 도르래 및 윈치)의 수단에 의하여 길이방향 축(60)에 따른 이동을 위하여 붐(6)에 연결 되어진다. 안내 장치(10) 및 붐(6)는 이 목적을 위하여 이동 수단으로부터, 제1및 제2의 코엑팅(co-acting) 안내 수단(108,109) 윈치와 함께 제공되어 지는데, 이는 안내 장치(10) 위에 올려진 텐셔닝 케이블, 호이스팅 도르래, 윈치(미도시)도 함께 한다. 제1의 안내 수단은 기초 프레임(103,104) 위에 배열된 세트들(sets)의 바퀴들을 포함하며, 제2의 안내 수단은 안내 장치(10)을 향하고 있는 붐(6)의 측면에 연결 된 T형 빔들(109)들을 포함한다. 각 한 쌍의 바퀴들(108)은 T형 빔(109)에 상응하는 테두리를 둘러 싸고 있으며, 한 쌍의 바퀴들의 바퀴들은(108)테두리 및 롤(roll)의 각 측면 위에 위치해 있다. 바퀴들의 각 세트는 특별히 압력 힘을 흡수하기 위한 목적의 붐 박스 거더(boom box girder) 위에 제공 된 T-프로파일(T-profile)의 테두리(109') 위를 움직이는 하나의 바퀴 및 인장력을 흡수하기 위한 목적의 T-프로파일의 테두리(109')에 대한 다른 측면 위를 움직이는 두 개의 움직이는 바퀴와 함께 제공된다. 또한 만약에 원한다면 붐의 한 쪽 측면에는 가로지르는 방향의 레일(rail)들 위의 안내 장치(10)을 고정시키기 위한 T-프로파일(109)의 테두리(109')의 끝 표면 위를 가로질러 움직이는 롤러(roller)들이 제공된다. 바퀴 하중에 따라서, 바퀴들은 선택적으로 더블 휠 버기들(double wheel bogies)로 대체 가능 하다. 물론 붐(6)을 따라 이동 가능한 다른 방법으로 인식하는 것도 가능하다.
안내 장치(10)에 부착된 텐셔닝 케이블 (미도시)은 바람직하게 지속적인 텐션 윈치(미도시)에 의하여 작동되어서, 텐셔닝 케이블 안의 인장력은 실질적으로 일정하게 유지되며, 안내 장치가 활동적인 곳의 상황에서 일반적으로 상대적으로 낮은 값을 유지하고 호이스팅 태클8의 바퀴들 위에 작은 힘은 작용되는 동안 있기 위함이다. 지속적인 텐션 윈치는 예를 들어 붐(6)위에 위치 되고, 예를 들어 붐의 중심에 거칠게, 경첩(6a) 부근의 경첩 구조물 주위 지역 위에 있는 가로지르는 방향의 박스 거더(box girder) 위를 의미한다. 안내 장치를 위한 호이스팅 도르래는 바람직하게 붐(6)의 바깥 쪽 끝 부분의 위에 위치한다.
안내 장치(10)은 원한다면 대체 장비와 함께 제공 될 질 수 있다. 도2c에서 보여지는 바에 따르면, 대체 장비는 투거 윈치(tugger winch; 110) 및 선택적인 전원 장치(미도시)을 포함 할 수 있다. 투거 윈치(110)로 부터 움직이는 것은 호이스팅 태클(8)에 연결된 부속품에 연결될 수 있는 가이드 케이블(guide cablel; 111)(tugger cable)이다. 부속품은 윈치(winch; 110)을 사용하여 늘어나가나 또는 짧아지는 가이드 케이블(111) 에 의하여 정확한 방법으로 자리 잡을 수 있다. 가이드 케이블(111)은 기초 프레임(103,104)에 연결 되는 서스펜션 프레임(suspension frame; 201, 202)을 통하여 간단한 방법으로 기초 프레임(103,104)에 연결 될 수 있고, 수직 빔들(201) 및 교차 빔들(202)로부터 건설되어 질 수 있으며, 이것은 T형 빔(109)과 함께 움직이는 바퀴들(108)의 세트와 함께 제공 되어진다. 교차 빔(202)는 승강을 위한 부속품 위에 거의 직각으로 맞물릴 수 있는 가이드 케이블과 같은 것은 외부 끝 부분으로부터 풀리(pulleys; 203)을 매달 수 있도록 충분한 길이를 갖는다. 이는 투거 시스템(tugger system)의 가장 효과적인 안내를 낳는 결과를 가져온다.
도 6에서 보여지는 바에 따르면, 풍력 터빈의 나셀(21)은 나셀(21) 위에 배열되어 있는 인양 고리(210)에 의 서스펜션 케이블(suspension; 211)의 수단에 의하여 연결 된 교차 빔(202)에 의하여 들어 올려 질 수 있다. 교차 빔 (202)는 호이스팅 후크(hoisting hook; 81)에의 서스펜션 케이블(212)의 수단에 의해 연결 된다. 확고하게 호이스팅 태클(80)을 안내 장치(10a)에 고정시킴으로써 호이스팅 태클(8)과 붐(6) 사이에 실질적으로 견고한 연결이 얻어진다. 바람의 영향아래 나셀(21)의 이동과 붐의 이동은 방지된다. 나셀(21)에 연결된 가이드 케이블(111)은 나셀(21)의 회전을 정밀하게 조정할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 가로지르는 방향(61)으로 이동하며 풍력 터빈 또는 회전자 날(22)이 해제 가능하게 부착 되는 호이스팅 요크(hoisting yoke; 300)의 형태로 유연한 연결 수단에 의해 부착 구조물에 연결된 호이스팅 풀리(hoisting pulley; 8)를 실시 예로 보여준다. 상기 유연한 연결은 인양 고리(81)부터 호이스팅 요크(300)위에 배열된 부착 지점(302) 로 이동하는 두 개의 서스펜션 케이블(301)에 의하여 형성 된다. 날(22)는 수평의 위치에 더 또는 덜 누워있다. 회전자 날(22)는 호이스팅 요크(300)에 고정된 슬링(sling; 303)들에 매달려진다.
도 4a, 4b 및 4c는 호이스팅 풀리(8)가, 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 풍력 터빈 또는 회전자 날(22)이 해제 가능하게 부착되는, 예를 들어 가로 방향(61)으로 움직이는 회전자 날 스프레더(spreader; 406) 또는 호이스팅 요크의 형태인, 부착 구조물로의 견고한 연결에 의해 연결되는 실시 예를 도시한다. 상기 견고한 연결은 가로지르는 연결(401a, 401b)와 함께 풀리 하우싱(80)에 연결된 T 형의 받침목 구조물(400)을 포함한다.
받침목 구조물(400)은 호이스팅 훅(81)과 연결된다. 회전자 날 스프레더 구조물(406)은 경첩(400a) 주위를 회전하기 위하여 거기에 연결되는데, 스프레더(406)에 작동기를 형성하는 이 실험 예에서의 연결은 연결 가능한 것이고 또는 그것의 구성요소가 되는 것이다. 작동기(402)는 가로지르는 방향(61)으로 축(400a) 축 주위를 유압식 실린더(403a, 403b)의 수단에 의하여 회전할 수 있다. 작동기(402) 및 스프레더(406)은 더 나아가 삼차원에서 부착 구조물의 부분을 이동 및/또는 회전 시키기 위한 수단을 포함한다. 축(400a) 의 수직방향으로 움직이면서 회전 축(400b) 주위를 회전할 수 있는 부분(405)는 유압식 실린더(404a) 및/또는 (404b)의 동작을 통하여 회전될 수 있다. 이것은 회전자 날 스프레더(406)의 늘였다 줄였다 하면서 늘릴 수 있는 암(arm; 406a, 406b)들을 회전시키는 것과 비슷하다. 만약에 원한다면, 스프레더(406)의 길이는 늘어날 수 있는 암들(406a, 406b)에 의하여 부속품을 들기 위하여 증가하거나 조절될 수 있다
회전자 날(22)는 이미 위에서 설명된 실시 예에서의 호이스팅 요크(400) 또는 (406)처럼, 스프레더에 부착된 두 개의 슬링들(303)에 매달려 질 수 있다. 상기 이동 및 회전 작동기들의 조합은 붐(6)에 대하여 무작위 방향으로 풍력 터빈을 정밀하게 놓기 위한 선택을 제공하며, 따라서 또한 지지 구조물(3)에 대해서도, 또한 마스트(2) 위에 올려진 나셀(21)에 대해서도 그러하다.
베터리(battery)들, 모터(motor)들, 펌프(pump)들 및 그와 비슷한 것과 같이 전원 공급 방법(미도시)이 안내 장치(10)의 다른 부속품을 작동시키기 위한 목적으로 존재하는 것이 분명하며, 예를 들어 투거 윈치 및 유압 실린더이다. 또한 전체적으로 또는 부분적으로 크레인 구조물(5)위에 이러한 공급을 놓는 것이 가능하며, 그 점에서 유압 실린더들, 전기적 및 기계적 케이블들 및 부속품을 작동시키기 위한 목적을 위해 필요한 것들은 안내 장치(10)으로 붐을 따라서 이동된다. 그러나 전원 공급 수단들은 바람직하게 안내 장치(100위에 자체적으로 제공되며, 상기 필요한 에너지는 소위 엄빌리컬 호이스팅 케이블(umbilical hoisting cable)을 통하여 안내 장치(10)으로 운반된다. 엄빌리컬 호이스팅 케이블은 예를 들어 가닥은 아니지만 전기적 전원 공급 케이블을 중심에 포함하는 철 케이블을 포함한다. 에너지는 이 방법을 통하여 예를 들어 호이스팅 윈치 통 안의 미끄러지는 링(ring)들을 통하여 안내 장치(10)으로 쉽게 운반될 수 있다. 스프레더 위에 있는 전기적 또는 유압식 축압기에 의하여 전원 장치는 회전자 날 스프레더 위의 다양한 작동기에 가장 쉽게 제공 된다. 상기 다양한 기능의 작동은 라디오(radio) 원격 제어를 이용하여 가장 쉽게 수행된다.
도 1a-1b는 본 발명에 따른 방법에 의하여 풍력 터빈 마스트(2)위에 나셀(21)을 놓는 것을 설명한다. 상기 방법은 본 발명에 따라 용기(vessel; 4)위에 장치(1)을 제공하는 것 및 승강 수단(5)를 사용하여 용기(4)로부터 부속품을 바다에 존재하는 지지 구조물(3)위에 놓는 것을 포함하는바, 그 점에서 호이스팅 태클(8)의 이동은 적어도 일 방향으로 일시적으로 제한되며, 이는 붐(6)의 길이방향 축(60)을 따른 붐의 가장 놓은 위치에서 호이스팅 태클(8)의 위치로 이동 장치(108,109, 텐셔닝 케이블)을 이동시키는 수단의 안내 장치에 의하여 이루어 진다. 안내 장치 (10)이 호이스팅 태클(8)의 바퀴들(80a)에 접촉 된 후에, 안내 장치(10)의 호이스팅 윈치는 지속적인 텐션(tension) 작동에 놓여진다. 호이스팅 태클(8)을 승강하고 치르는 동안 장치(10)은 계속 호이스팅 태클(8)을 수동적으로 따라가는데, 이는 안내 장치가 작은 하중이 작용하는 동안 호이스팅 태클(8)의 바퀴들(80a, 80b)위에 있기 때문이다. 이러한 상황에서(61)방향으로 호이스팅 태클(8)의 가로지르는 이동은 (101a, 101b) 빔들에 의하여 방지된다. 지지 구조물(3)의 중심 선에 도달할 수 있도록 오른쪽 각에 붐(6)가 있는 때, 안내 장치(10)에 대한 호이스팅 태클(8)의 움직임은 안내 장치(10)의 클램핑 장치(105,106,107)에 있는 호이스팅 태클(8)을 고정시킴으로써 바람직하게 실질적으로 방지된다.
나셀(21)은 보통의 호이스팅 요크 및 호이스팅 케이블(슬링)과 함께 호이스팅 태클(8)에 연결 된다. 상기 보여진 실시 예에 따른 방법은 다른 것들 사이에서 각 단계를 포함하는데, 호이스팅 태클(8)을 사용하여 나셀(21)를 용기(4)의 작업 갑판(41)로부터 처음 위치(A)로 들어 올리는 것에 관한 것으로, 이미 알려진 크레인의 붐(6)처럼 움직이고 호이스팅 태클(8)이 자유롭게 이동하기 때문에 붐(6)의 가장 높은 위치에 안내 장치(10)이 장치된다. 호이스팅 태클(8)은 붐(6)위에 놓여져 있는 클램핑 장치 및 안내 장치에 의해 방해되는 움직임 없이 작업 갑판(41) 위 및 이에 따라서 간단한 방법으로 이동 가능하며, 예를 들자면 부속품을 위한 저장소이다. 붐(6)은 회전 샤프트(shaft; 6a)(하강하는) 주위를 향하여 기울어 지며, 이는 너무 가파른 결과 호이스팅 태클(8)의 호이스팅 케이블(7)이 안내 장치(10) 사이에 도달할 때까지 이루어진다. (붐(6)의 가로지르는 방향으로) 안내 장치(10)은 붐(6)의 길이방향 축(60)을 따라 거칠게 호이스팅 태클(8)의 위치로 이동 되어지고, 그 점에서 안내 장치(10)은 호이스팅 태클(8)의 바퀴들(80a, 80b) 위에 놓여지며, 그 후에 안내 장치(10)이 붐(6) 및 호이스팅 태클(8)의 이동을 수동적으로 따라가기 위하여 안내 장치(10)의 호이스팅 윈치(미도시)는 지속적인 탠션 작동에 놓여진다. 그때 나셀(21)은 위치(A)로부터 위치(B)로 들어 올려지며, 그 점에서 안내 장치(10)은 수동적으로 호이스팅 태클(8)의 이동을 따라간다. 붐(6)은 나중에 원하는 조립 지점 범위 내에서 회전 축(51) 주위로 회전된다. (도1b를 보라) 호이스팅 태클(8)은 위에 상세히 설명된 방법으로 안내 장치(10)과 함께 단단히 고정되는데, 붐(6)는 나셀(21)이 원하는 조립 위치에 위치할 때까지 기울어진다. 호이스팅 태클(8)은 클램핑 장치(105,106,107)를 해제 함으로써 안내 장치로부터 풀어지며, 나셀(21)은 이미 존재하는 지지 구조물(3) 또는 이미 놓여진 다른 부속품에 대하여 또는 그 위로 하강된다. 이 다음단계는 바람직하게 삼차원 안에서 위에서 상세히 설명된 것의 어떠한 부착 구조물 및/또는 부착 구조물의 일부를 이동 및/또는 회전 시키는 것을 포함한다.
위에서 설명된 작동은 부속품이 놓여져야 할 때마다 반복된다.
본 발명은 도면에서 보여지는 실시 예에 제한되지 않으며, 종속항의 보호 범위 내에서 많은 변형이 가능하다. 따라서 예를 들어 회전자 날(22)를 개별적으로 또는 정반대로, 하나 또는 더 많은 회전자 날(22)을 허브 위 또는 나셀(21)위에 올리는 것이 가능하며(예를 들자면 소위 말하는 버니 폼(bunny form)), 설명된 장치 및 방법을 사용하여 지지 구조물(3)위에 전체를 놓는 것도 가능하다.

Claims (37)

  1. 특히, 풍력 터빈, 부품으로 구성된 구조물을 조립하기 위한 장치에 있어서,사용할 수 있는 지지 구조물 위에서 부품을 놓기 위한 목적으로 표면에 위치된 승강 수단을 포함하고,
    상기 승강 수단의 붐에는 붐의 주된 호이스트 케이블로의 승강을 위해 부품의 해제 가능한 부착을 위한, 특히 호이스트 태클인, 부착 수단의 외부 끝에 제공된 주된 호이스트 케이블이 제공되고,
    상기 붐은 부착 수단을 위한 안내 장치를 더 포함하고,
    상기 안내 장치는 이동 장치에 의해 붐의 길이방향 축을 따라 이동을 위한 붐에 연결되고,
    상기 안내 장치는 상기 부착 수단에 연결을 위해 형성 되어서 상기 부착 수단의 이동은 적어도 일 방향으로 제한되는, 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안내 장치는 상기 부착 수단으로의 연결을 위해 형성되어서 상기 부착 수단의 이동은 상기 붐의 길이방향 축을 가로지르는 방향으로 제한되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 안내 장치는 상기 부착 수단으로의 연결을 위해 형성되어서 상기 부착 수단의 이동이 자유롭게 걸리는 주된 호이스팅 케이블의 길이방향 축 이외의 다른 방향으로 제한되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 장치는 상기 부착 수단으로의 연결을 위해 형성되어서 상기 부착 수단의 이동이 사전에 결정된 거리를 넘는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 사전에 결정된 거리의 양은 최대 20cm이며, 더 바람직하게는 최대 10cm이고, 가장 바람직하게는 최대 5cm인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 장치는 상기 부착 수단을 위하여 클램핑 장치를 포함하여, 상기 부착 수단의 이동이 상기 안내 장치에 대해 이동하도록 실직적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 장치는 코엑팅 연결 수단에 의하여 상기 부착 수단에 연결되는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 연결 수단은 작은 힘이 적용되는 동안 상기 안내 장치가 위에 있고 부착 수단 위에 제공된 바퀴를 포함하는 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 연결 수단은 상기 부착 수단과 상기 안내 장치 사이에서 움직이는 케이블을 포함하는 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 장치는 상호 연결된 빔들의 프레임을 포함하고, 적어도 하나의 빔은 상기 붐으로부터(상기 붐의 가로지르는 방향에서 이동하는 주된 빔으로부터) 상기 부착 수단의 방향으로 연장되고, 적어도 부분적으로 제 자리에서 상기 부착 수단을 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 빔은 상기 붐의 길이방향 축의 수직 방향으로 실질적으로 늘어나는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 도 하나의 빔은 상기 붐으로부터 최대 상기 붐의 너비의 두 배 이상의 수직 거리만큼 늘어나는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임의 최소 두 개의 빔은 상기 붐으로부터 상기 부착 수단의 방향으로 늘어나고, 상기 부착 수단을 최소한 부분적으로 둘러 쌀 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치는 상기 안내 장치 위에 장착되고 이러한 부착 수단의 클램핑 위치로 상기 부착 수단을 향해 이동 가능한 적어도 하나의 클램핑 빔에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 클램핑 빔들의 이동을 위하여 선형의 이동할 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동할 수 있는 장치는 상기 안내 장치 및 붐 위에 제공된 제1 및 제2 코엑팅 안내 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1안내 수단은 한 쌍의 바퀴를 포함하고, 상기 제2안내 수단은 T자형 빔과 T자형 빔의 테두리를 둘러싸고 있는 한 쌍의 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동할 수 있는 장치는 상기 안내 장치가 상기 부착 수단의 이동을 따라가는 것과 같이 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 이동할 수 있는 장치는 상기 안내 장치에 부착되고 일정하게 텐션 윈치에 의해 작동하는 텐셔닝 케이블을 포함하는 것으로, 이는 텐셔닝 케이블 안의 인장력을 실질적으로 일정하게 유지하기 위한 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 장치는 보조 장치를 포함하고, 바람직하게 투거 윈치 및/또는 전원 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부착 수단은 단단하거나 유연한 연결 수단에 의하여 부착 구조물과 연결되어, 부속품이 놓아 질 수 있게 부착 될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 단단한 연결 및/또는 상기 부착 구조물은 각각 상기 부착 구조물 및/또는 삼차원의 상기 부착 구조물의 부분을 이동 및/또는 회전시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 부착 구조물은 요크를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 23항에 있어서,
    상기 부착 구조물은 블레이드 요크를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 부착 구조물은 회전자 날 스프레더를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제21항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서 ,
    상기 부착 구조물은 그립퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제21항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부착 구조물은 부속품을 감싸기 위한 목적으로 슬링들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제1항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,
    부속품은 마스트 부품, 회전자 날 및/또는 풍력 터빈의 나셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면은 선박, 특별히 갑판 승강 형 플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 특히 풍력 터빈인, 부속품으로 건설된 큰 구조물을 조립하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    표면상에 제1항 내지 제 29항 중 어느 한 항에 따른 장치를 제공하는 단계 및,
    상기 승강 수단을 이용하여 사용 가능한 지지 구조물 위에 부속품을 놓는 단계를 포함하고,
    상기 붐의 길이방향 축을 따라 상기 부착 수단의 위치로 상기 이동 장치를 이동시킴으로써 상기 안내 장치에 의하여 상기 부착 수단의 이동을 적어도 일 방향으로 일시적으로 제한하는, 방법.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 안내 장치에 대한 상기 부착 수단의 이동이 실직적으로 방지되는 것으로, 상기 클램핑 장치의 상기 부착 수단을 고정시키는 것에 의한 방법.
  32. 제30항 또는 31항에 있어서,
    상기 안내 장치는 상기 붐의 길이방향 축을 따라 거기에 부착된 텐셔닝 케이블의 수단에 의해 실질적으로 일정한 인장력과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    a)상기 부착 수단 또는 상기 부착 구조물과 함께 부속물을 들어 올리는 단계;
    b)상기 붐이 매우 가파르게 움직여서 상기 부착 부분이 상기 안내 장치의 외곽 부분까지 도달할 수 없을 때까지 상기 붐을 위쪽을 향하여 기울이는 단계;
    c)부착 수단의 바퀴들 상에 도달할 때까지 붐의 길이방향 축을 따라 안내 장치를 이동시키는 단계, 그 후 상기 안내 장치가 수동적으로 상기 붐과 부착 수단의 움직임을 따라가기 위해 상기 안내 장치의 호이스팅 윈치가 지속적인 텐션의 작용에 착수되어지는 단계;
    d)상기 원하는 조립 위치의 부근에 상기 붐을 피보팅하는 단계;
    e)상기 안내 장치와 함께 상기 부착 수단을 고정 시키는 단계;
    f)상기 부속품이 상기 원하는 조립 위치에 있을 때 까지 상기 붐을 기울이는 단계;
    g)상기 부착 수단을 전체적으로 또는 부분적으로 고정을 푸는 단계;및
    h)상기 원하는 조립 위치 안에 놓이도록 부속품을 내리는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이상적인 조립 위치 안에 놓이도록 상기 부속품을 내리는 단계h)는 상기 부착 구조물 및/또는 삼차원의 상기 부착 구조물의 부분을 이동 및/또는 회전시키는 단계를 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부속품은 상기 마스트 부분, 상기 회전자 날 및/또는 상기 풍력 터빈의 나셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 부속품은 풍력 터빈의 허브와 함께 상기 나셀을 포함하고, 상기 허브에 회전자 날이 제공 되어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제30항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면은 선박, 특별히 갑판 승강형 플랫폼, 그리고 바다에서 지지 구조물 형상 위에 위치한 상기 부속품을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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